(57)【要約】ＲＦ排出物検知システムが、エンジンシステム排出物制御構成要素との間でＲＦ信号を送受信するためのＲＦセンサ、ＲＦ信号から情報を収集／処理して、システム出力を制御するための制御ユニットを含む。エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段及び方法を含むＲＦ排出物検出システムが、時間ベースまたは履歴的なＲＦ情報及びシステム出力の使用、エンジンシステムへの摂動の適用／監視、システム出力のベースライン／基準システム出力に対する比較、シャットダウン後のエンジンシステムの周期的アクティベーション、エンジンシステム排出物制御構成要素の電気プロファイルまたは温度プロファイルにおける変化の監視、及び、システム出力の精度を改善するための外部ソースとの通信を含む。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の排出物制御構成要素との間で無線周波数信号を送受信するように構成されている１つ以上の無線周波数センサと、
前記１つ以上の無線周波数センサとの間で送受信された前記無線周波数信号から無線周波数情報を収集及び処理して、１つ以上のシステム出力を制御するように構成されたシステム制御ユニットと、
エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段と、
を含む、前記エンジンシステム用の無線周波数排出物検知システム。
【請求項２】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、時間ベースの、または履歴的な無線周波数情報及び／または前記１つ以上の検知システム出力を比較するように適合された手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項３】
履歴的な無線周波数情報を記憶し、前記履歴的な無線周波数情報を、前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の変化を前記特性評価するための前記無線周波数情報と比較する手段をさらに含む、請求項２に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項４】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、前記エンジンシステムに摂動を適用するように適合された手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項５】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、前記エンジンシステムの前記動作中に発生する前記エンジンシステムへの摂動を監視する手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項６】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、所定の条件で前記１つ以上のシステム出力をベースラインまたは基準システム出力または履歴的な出力と比較するための手段であり、
前記所定の条件が温度、動作モード、スタートアップまたはシャットダウンの条件の中から選択される手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項７】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、エンジンシステムのシャットダウン後に前記エンジンシステムの状態または状態変化を特性評価するために測定を実施する、前記無線周波数排出物検知システムの周期的アクティベーションの手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項８】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、前記エンジンシステムの前記１つ以上の排出物制御構成要素のバルク電気の変化を監視する手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項９】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、前記エンジンシステムの１つ以上の排出物制御構成要素の温度プロファイルを監視する手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項１０】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、前記エンジンシステムの１つ以上の排出物制御構成要素のバルク温度を監視する手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項１１】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能の前記特性評価のための前記手段が、検知システム出力の精度を向上させるために外部ソースと通信する手段を含む、請求項１に記載の無線周波数排出物検知システム。
【請求項１２】
１つ以上の排出物制御構成要素との間で無線周波数信号を送受信するための１つ以上の無線周波数センサを設けるステップと、
前記１つ以上の無線周波数センサとの間で送受信された前記無線周波数信号から無線周波数情報を収集及び処理して、１つ以上のシステム出力を制御するシステム検知ユニットを設けるステップと、
エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップと、
を含む、前記エンジンシステム用の無線周波数排出物検知システムの動作方法。
【請求項１３】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、時間ベースの、または履歴的な無線周波数情報及び／または前記１つ以上のシステム出力を比較するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
履歴的な無線周波数情報を記憶し、前記履歴的な無線周波数情報を、前記エンジンシステムの動作状態及び／または性能の変化を前記特性評価するための前記無線周波数情報と比較するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、前記エンジンシステムに摂動を適用するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、前記エンジンシステムの動作中に発生する前記エンジンシステムへの摂動を監視するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、所定の条件で前記１つ以上のシステム出力をベースラインまたは基準システム出力または履歴的な出力と比較するステップを含み、
前記所定の条件が温度、動作モード、スタートアップまたはシャットダウンの条件の中から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、エンジンシステムのシャットダウン後に前記エンジンシステムの状態または状態変化を特性評価するために測定を実施する、前記無線周波数排出物検知システムの周期的アクティベーションのステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、前記１つ以上の排出物検出構成要素のバルク電気の変化を監視するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、前記１つ以上の排出物制御構成要素の温度プロファイルを監視するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、前記１つ以上の排出物制御構成要素のバルク温度を監視するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記エンジンシステムの前記動作状態及び／または性能を前記特性評価するステップが、検知システム出力の精度を向上させるために外部ソースと通信するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１７年４月７日に出願された米国特許出願第１５／４８１，６７０号、２０１７年３月１６日に出願された米国特許出願第１５／４６１，１２８号、２０１５年６月８日に出願された米国特許出願第１４／７３３，５２５号、及び２０１５年６月８日に出願された米国特許出願第１４／７３３，４８６号の出願日の優先権及び利益を主張し、その一部継続出願であり、その開示及び内容が参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれている。
【０００２】
本特許出願はまた、２０１６年８月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／３８０，６６７号の出願日の優先権及び利益を主張し、その開示及び内容が参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれている。
【０００３】
本発明は、無線周波数排出物検知システムに関し、より詳細には、無線周波数排出物検知システムを用いたエンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための無線周波数排出物検知システム及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
排出物流に含有される要素のみを測定することができる、圧力、温度、及び化学ガスセンサーなどの、多くの従来式排出物検知技術がある。高度な技術で、且つ複雑なアルゴリズムと組み合わされたこれらの測定は、限られたオペレーションウィンドウ及び／または関心状態領域の誤算の可能性を生成することが多々ある。
【０００５】
例えば、Ｂｒｏｍｂｅｒｇ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第８，３８４，３９６号及び第８，３８４，３９７号に含まれるｔｈｅ  ＲＦ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍｓなどで網羅されているＲＦ排気／排出物検知技術は、関心対象のエンジン排出物後処理システムの直接的リアルタイム測定を提供しており、他の技術よりもより広範囲の動作条件下でのより高品質な情報を提供している。
【０００６】
本発明は、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するための新規な無線周波数排出物検知システム、及び無線周波数排出物検知システムの使用方法に関する。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、概して、エンジンシステム用の無線周波数排出物検知システムに関し、本システムは、１つ以上の排出物制御構成要素との間で無線周波数信号を送受信するように構成された１つ以上の無線周波数センサ、１つ以上の無線周波数センサとの間で送受信された無線周波数信号から無線周波数情報を収集して通信し、１つ以上のシステム出力を制御するように構成されたシステム制御ユニット、並びに、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段を含む。
【０００８】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、時間ベースの、または履歴的な無線周波数情報及び／または１つ以上の検知システム出力を使用するように適合された手段を含む。
【０００９】
一実施形態において、システムは、履歴的な無線周波数情報を記憶し、履歴的な無線周波数情報をエンジンシステムの動作状態及び／または性能の変化を特性評価するための無線周波数情報と比較するための手段をさらに含む。
【００１０】
一実施形態において、無線周波数排出物システムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、エンジンシステムに摂動を適用するように適合された手段を含む。
【００１１】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、エンジンシステムの動作中に発生するエンジンシステムへの摂動を監視するための手段を含む。
【００１２】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、所定の条件で１つ以上のシステム出力をベースラインまたは履歴的な出力と比較するための手段であり、所定の条件が温度、動作モード、スタートアップまたはシャットダウンの条件の中から選択されている手段を含む。
【００１３】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、エンジンシステムの状態または状態変化を特性評価する測定を実施するための機械装置のシャットダウン後の無線周波数排出物システムの周期的アクティベーションのための手段を含む。
【００１４】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、１つ以上の排出物制御構成要素のバルク電気の変化を監視するための手段を含む。
【００１５】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、１つ以上の排出物制御構成要素の温度プロファイルを監視するための手段を含む。
【００１６】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、１つ以上の排出物制御構成要素のバルク温度を監視するための手段を含む。
【００１７】
一実施形態において、エンジンシステムの動作状態及び／または性能の特性評価のための手段は、検知システム出力の精度を向上させるために外部ソースと通信するための手段を含む。
【００１８】
本発明はまた、無線周波数排出物検知システムを動作する方法に関する。１つ以上の排出物制御構成要素との間で無線周波数信号を送受信するための１つ以上の無線周波数センサを設けるステップ、１つ以上の無線周波数センサとの間で送受信された無線周波数信号から無線周波数情報を収集して処理するためのシステム制御ユニットを設けるステップ、１つ以上の検知システム出力を制御するステップ、及びエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップを含む。
【００１９】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、時間ベースまたは履歴的な無線周波数情報及び／または１つ以上のシステム出力を比較するステップを含む。
【００２０】
一実施形態において、方法は、履歴的な無線周波数情報を記憶し、履歴的な無線周波数情報をエンジンシステムの動作状態及び／または性能の変化を特性評価するための無線周波数情報と比較するステップをさらに含む。
【００２１】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、エンジンシステムに摂動を適用するステップを含む手段を含む。
【００２２】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、エンジンシステムの動作中に発生するエンジンシステムへの摂動を監視するステップを含む。
【００２３】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、特定の温度条件に対応する特定の時点で、１つ以上の検知システム出力をベースラインまたは基準検知システム出力と比較するステップを含む。
【００２４】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、機械装置シャットダウン後にエンジンシステムを周期的にアクティベートさせてエンジンシステムの状態または状態変化を特性評価する測定を行うステップを含む。
【００２５】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、１つ以上の排出物制御構成要素のバルク電気の変化を監視するステップを含む。
【００２６】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、１つ以上の排出物制御構成要素の温度プロファイルを監視するステップを含む。
【００２７】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、１つ以上の排出物制御構成要素のバルク温度を監視するステップを含む。
【００２８】
一実施形態では、エンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するステップは、検知システム出力の精度を向上させるために外部ソースと通信するステップを含む。
【００２９】
本発明の他の利点及び特徴は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲からより容易に明らかになるであろう。
【００３０】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付の図面の説明によって最もよく理解であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による無線周波数排出物の検知、測定、及び制御用システムを組み込んだエンジンシステムの簡略化した概略図である。
【図２（ｉ）】図１の無線周波数排出物の検知、測定、及び制御用システムの無線周波数出力の無線周波数振幅及び／または位相の変化を示すグラフである。
【図２（ｉｉ）】図１の無線周波数排出物の検知、測定、及び制御用システムの無線周波数出力の無線周波数振幅及び／または位相の変化を示すグラフである。
【図３】図１の無線周波数排出物の検知、測定、及び制御用システムの無線周波数出力の無線周波数パラメータのうちの１つの変化を時間関数として示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、無線周波数（ＲＦ）センサ（アンテナ及びＲＦ電子機器）、エンジン及びエンジンコントローラ／後処理コントローラ、並びに、エンジン１０２及び様々な触媒、フィルタ、補助センサ、投与要素、及び導管を含むエンジン排出物後処理システムから構成されているエンジンシステム用の後処理排出物の検知、測定、及び制御用システム１００に関する。本明細書で説明されているように、エンジンシステムは、このようにエンジンシステム及び排出物後処理システムを組み合わせたシステムを指す。
【００３３】
本特許出願の発明の使用は、車両用エンジン用排気／排出物システムのＲＦ検知を対象としているが、本発明の原理及び特徴は、これらに限定されるものではなく、乗用車、トラック、バス、建設機械、農業機械、発電機、船舶、機関車等を含む任意の機械装置または処理システムに適用可能である。さらなる可能性のある適用例としては、化学プラントまたは発電所が挙げられ、そこでは制御された変換プロセスの副産物が、追加の制御内容物によって規制されなければならない化学化合物の種を生成することになり、それら追加の制御内容物として、温度、圧力、流れ、または化学種などの検知要素によって支援される電子制御器、触媒、フィルタ、規制された化合物の不活性でまたは望ましい特性を持つ化合物への変換を助長する追加の化学薬品を導入することができる装置などが挙げられる。
【００３４】
図１は、エンジン１０２などの機械装置に適用された無線周波数排気／排出物の検知、測定、及び制御用システム（ＲＦ検知システム）１００の例示的な一実施形態を示しており、エンジン１０２は、例えば、エンジン制御ユニット、後処理制御ユニット、または１つ以上の入力（センサーなど）から情報を収集して入力情報を処理して１つ以上の出力を制御するのに好適な任意種類の制御ユニットなどの制御ユニット１０４を含んでいる。出力には、信号を送信すること、外部機器と通信すること、または特定の動作を命令し制御することが含まれ得る。
【００３５】
エンジン１０２は、例えばエンジン排出物制御構成要素１０８及び１１０を含む１つ以上の排出物制御構成要素に接続された排気導管１０６などの少なくとも１つの出口を含む。エンジン排出物制御構成要素は、微粒子フィルタ、触媒、スクラバ、または他の同様の装置であってよい。一例では、エンジン排出物制御構成要素１０８は、酸化触媒などの触媒１１２、及びセラミック微粒子フィルタなどのフィルタ１１４を含む微粒子フィルタシステムであり、エンジン排出物制御構成要素１１０は、ＳＣＲ触媒、ＴＷＣ触媒、アンモニアスリップ触媒、貯蔵触媒、酸化触媒、または他の任意種類の触媒などの１つ以上の触媒１１６を含む触媒システムである。図示の実施形態では、エンジン排気導管１０６は、追加のフィルタまたは触媒１１８を含み、それは排出物制御構成要素１０８と１１０との間に配置され、それらから離間している。微粒子フィルタ１１４は、ガソリンまたはディーゼル用微粒子フィルタ、または任意種類の微粒子フィルタであり得る。
【００３６】
無線周波数センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６は、導管１０６内、並びにエンジン排出ガス後処理排出物制御構成要素１０８及び１１０内に配置されている。無線周波数センサは、対応する無線周波数共振キャビティを画定することができる導管１０６の全部または一部、並びにエンジン排出物制御構成要素１０８及び１１０を通して無線周波数信号を送受信するために使用され得る。無線周波数センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６は、１つ以上の無線周波数制御ユニットに結合されることができる。一例では、無線周波数制御ユニット及び機械装置またはプロセス制御ユニット１０４は同一のものであり得る。別の実施形態において、無線周波数制御ユニットはエンジン制御ユニットとは別にすることができる。
【００３７】
機械装置またはエンジンシステム１０２はさらに、吸気システム１２８を備え、図示の実施形態では、吸気システム１２８は、スロットル１３２、ターボチャージャまたはスーパーチャージャ１３０などのターボ機械、排出ガス再循環システム１３４、排出ガス再循環アクチュエータ１３６、並びに例えば、噴射器、燃料供給導管及び戻り導管、ポンプなどを含む燃料供給システム１３８を含む。図１には示されていないが、機械装置またはエンジンシステム１０２はさらに、フィルタ、熱交換器、冷却システム、潤滑システムなどを含み得ることを理解されたい。
【００３８】
一対の投与または噴射システム１４０及び１４８が、エンジン排気導管１０６に装着され結合されている。一例では、構成要素１４０は、燃料噴射器などの炭化水素投与装置であり得る。別の実施形態では、構成要素１４８は尿素投与装置であり得る。図１には示されていないが、投与システムはさらに流体供給システム、ホース、ライン、タンク、ポンプなどから構成され得ることが理解される。
【００３９】
追加のセンサ１５０、１５２、及び１５４が、例えば、温度センサ、圧力センサ、ガス組成センサ（ＮＯｘ、Ｏ２、ＮＨ３、粒子／煤煙センサ、等）を含む任意の位置数、量、及び形態でエンジンシステムに存在することができる。
【００４０】
制御ユニット１０４は、例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）もしくは任意の他の適切なネットワークまたは接続システムを画定する、たとえばワイヤハーネスまたは接続を含む１つ以上の通信経路またはネットワーク１４４を介してセンサ及びプロセスを監視及び制御する。ネットワーク１４４上の制御ユニット１０４によって監視される信号は、アナログまたはデジタルであり得る。ネットワーク１４４は、有線接続などを介する物理的なものでも、無線接続などを介する仮想的なものでもよい。制御ユニット１０４はさらに、例えば、命令、ルックアップテーブル、アルゴリズムなどを含む、コンピュータ可読記憶媒体などの１つ以上の入力を処理し、１つ以上の出力を制御するために使用される内部構成要素及びプロセッサ１４２を含む。制御ユニット１０４は、追加の電力接続または外部通信接続１４６を含む。１つの制御ユニットまたは複数の制御ユニットがＲＦ検知システム１００内に存在してもよい。
【００４１】
一実施形態では、少なくとも１つの無線周波数送受信プローブが、無線周波数電子制御ユニットに接続されてもよい。別の実施形態では、無線周波数電子制御ユニットは無線周波数プローブと一体化することができる。いずれの実施形態においても、少なくとも１つの無線周波数送信プローブと電子制御ユニットとの組み合わせは無線周波数センサと見なすことができる。無線周波数センサは、シンセサイザ、発振器、または増幅器を含み得る無線周波数信号を生成及び送信するための手段、並びに、別の例ではダイオード検出器または対数検出器などの無線周波数信号を検出するための手段を含む。無線周波数センサはまた、センサ動作を制御し、測定データを処理するための内部プロセッサまたはマイクロコントローラを含み得る。
【００４２】
動作の周波数範囲は、任意の適切な周波数範囲であるように選択され得る。一例では、周波数範囲は１００ＭＨｚ〜３，０００ＭＨｚであり得る。無線周波数信号は広帯域または狭帯域であり得る。信号は、内容が関心を有するものである電気的に結合されたキャビティの１つ以上の共振モードを含んでも含まなくてもよい。エンジン排出物制御構成要素１０８または１１０または導管１０６などの電気的に結合されたキャビティ内に１つ以上の共振モードが確立されている例においては、共振の近傍または共振上での観測された信号の変化が、電気的に結合されたキャビティの状態での、並びに電気的に結合されたキャビティの変化が生じた空間的位置または一般的な領域での変化の尺度をもたらす。ＲＦセンサ動作の周波数範囲は、固定でも可変でもよい。別の例では、監視される信号は共振状態にある必要はないか、または１つ以上の共振モードを含まなくてもよい。
【００４３】
一例では、動作周波数範囲は、測定されたＲＦ信号、ＲＦセンサ制御ユニットに提供された補足センサ情報、またはＲＦセンサ機能を管理している制御ユニットに基づいて変化させることができる。ＲＦセンサの送信電力もまた、測定されたＲＦ信号、ＲＦセンサ制御ユニットに提供された補足センサ情報、またはＲＦセンサ機能を管理している制御ユニットに基づいて変化させることができる。
【００４４】
図２は、監視された無線周波数信号の例を提供しており、図２（ｉ）に信号強度を、または図２（ｉｉ）に位相を含むことができ、もしくは別の例では信号振幅及び位相の両方を含むことができる。エンジン排出物制御構成要素１０８または１１０もしくは導管１０６の誘電特性の変化は、図２に示すように無線周波数信号の変化によって検出され得る。図２（ｉ）は、所与の周波数範囲にわたる無線周波数信号の振幅の減少を示す。キャビティまたは導管の誘電損失が増加すると、図２（ｉ）に示すように、曲線（Ａ）に対する曲線（Ｂ）の信号振幅が減少する可能性があり、または、図２（ｉ）に示すように、共振曲線の周波数のシフトとなることがある。別の例では、キャビティまたは導管の誘電特性の変化は、無線周波数信号の位相シフトをもたらす可能性があり、曲線（Ａ）と（Ｂ）との間の位相シフトを示す図２（ｉｉ）に示されている。
【００４５】
無線周波数の振幅及び／または位相の変化は直接監視され検出され得る。或いは、振幅、周波数、及び／または位相測定から導出されたパラメータが、キャビティ１０８または１１０、もしくは導管１０６の状態を特性評価するために使用され得る。導出されたパラメータは、所与の周波数または周波数範囲にわたる最大値または最小値を含んでもよく、もしくは、曲線の全部または一部の下の統合領域、曲線のサブセット内の値の平均値、合計値、もしくは周波数及び／または位相のシフト、信号の品質係数、位相交差の周波数、もしくは振幅、周波数、または位相情報から計算されたその他の統計またはパラメータを含んでもよい。
【００４６】
別の例では、信号またはその導関数の変化率も計算され得る。振幅、周波数、及び／または位相測定から導き出された任意のパラメータは、一般的にＲＦパラメータとして定義され得る。パラメータは、周波数のサブセットに対して、または特定の周波数においてのみ、周波数測定範囲全体にわたって計算され得る。測定は、１つ以上の共振モードを生成するのに十分な周波数を含んでも含まなくてもよい。周波数は、システムのカットオフ周波数を下回るものでも上回るものでもよい。
【００４７】
図３は、時間関数としてのＲＦパラメータの変化を示す一例を提供する。ＲＦパラメータは、エンジン１０２もしくはエンジン排出物制御構成要素１０８または１１０もしくは導管１０６の状態を特性評価するために使用される任意数のパラメータに関係し得る。エンジンシステムの特性の例には、微粒子フィルタ上の煤煙または灰分の排出または蓄積レベル、触媒上のＮＯｘ、ＮＨ３、Ｏ２、ＨＣ、または任意の数のガス種の吸着または蓄積、水または水蒸気、硫黄、リン、鉛、または任意の数の成分などによる触媒の熱老化または汚染が含まれ、或いは温度またはエンジンシステムの他の特性が含まれる。追加の特性としては、エンジン排出物制御構成要素の亀裂、溶融、または他の障害または故障、部品欠如、もしくは他の関連する障害または故障の状態または動作不良が挙げられる。
【００４８】
無線周波数センサシステムセンサを利用するエンジンシステム動作状態及び／または性能の特性評価は、以下にさらに詳細に説明されるように、本発明の手段及び方法のうちの１つまたは複数を通じて達成され得る。
【００４９】
時間／履歴ＲＦ情報
図１に示すエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するための本発明による第１の手段及び方法は、時間ベースまたは履歴的なＲＦ情報及び／または追加のシステムもしくはモデル出力の使用、すなわち以下を行うために使用される動作履歴の一部の格納することを含む。（ｉ）ＲＦ測定の精度を向上させること、（ｉｉ）期待値と測定値との間の差として誤差信号を計算すること、（ｉｉｉ）現在または過去の情報と閾値レベルとを比較すること、（ｉｖ）エンジンシステムを特性評価するための測定された、または履歴のデータをフィルタリングまたは統合すること。
【００５０】
本方法に従い、制御ユニット１０４内のコンピュータ可読記憶媒体は、直接測定された情報か、またはシステム１００への１つ以上のセンサ入力から計算された情報を連続的または周期的に記憶するために使用されることができ、このセンサ入力は１つ以上の無線周波数センサを含み、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、気体センサ、粒子センサまたは煤煙センサ、もしくはエンジンまたは排出物後処理システムに通常使用される他のセンサなどの非ＲＦセンサからの追加的測定を含むことができる。エンジン速度／負荷、車速、エンジントルク、加速度計などの車両からの情報もまた保存され得る。
【００５１】
履歴情報は、有限期間または無期限に格納されることができる。新たなデータは頻繁に保存され得るが、古いデータは選択的に削除され得ることで、いくらかの情報が保たれて、他の情報は削除される。古いデータの選択的な情報を保存するためにフィルタを使用することができる。データが古ければ古いほど、フィルタリングは少なくなり、追加情報が削除されることになる。ユニット性能の時間履歴を構築するのに十分であり得る古いデータからの最小限の情報を保つことが望ましいことがある。
【００５２】
履歴的な測定または履歴的な平均値からの現在のＲＦ測定値、または非ＲＦセンサからの測定の指定された量による偏差は、エンジンシステムの状態の変化を示し得る。図３に示される曲線（Ａ）と（Ｂ）との間の傾き変化のように、変化は突然であることがあり、（変曲点が変化の発生した時間を特定する場合）、またはＲＦパラメータまたは非ＲＦセンサ値の経時的な緩やかな増減のように、変化は緩やかなものであり得る。図３の曲線（Ａ）及び（Ｂ）は両方とも曲線の交点における変曲点に加えて経時的なＲＦパラメータのゆるやかな変化をさらに示している。このようにして、故障状態、動作不良、構成要素の経年劣化、またはその他変化などのエンジンシステムに対する変化が監視され得る。履歴データの段階的な変化または変曲点、もしくは閾値または通常の動作パターンに対するデータの一般的な傾向または挙動の変化によって特徴付けられる急激な変化は、瞬間的な故障状態、動作不良、またはシステム状態の変化を示すことができる。一方で、履歴的な測定の漸進的な変化またはシフトは、エンジンシステムの経年変化、性能の漸進的な低下、または他の関連する変化（触媒汚染または別の試料の経年劣化など）のようなより長期的時間スケールにわたって起こる現象を示すことができる。
【００５３】
測定された履歴データは、閾値（固定値または設定点）または動的モデルまたは履歴情報に基づいて更新されていてもされていなくてもよい期待値の計算と比較されてもよい。
【００５４】
別の例では、ＲＦ検知システム測定の精度を向上させるために、エンジンシステムの動作変化または故障状態を検出するのではなく、履歴情報が使用され得る。一例では、過去のＲＦ測定値、または以前のＲＦ測定における傾向（一定、増加、または減少のいずれか）に関する知識を使用して、現在のＲＦ検知システム測定を向上させることができる。例としては、履歴情報を使用して複数の校正機能から校正機能を選択することが挙げられ、各校正機能は特定の測定範囲に対して最適化され得る。最良の校正機能（最も高精度、最速など）の選択は、無線周波数センサ、または温度センサなどの他の非ＲＦセンサ、または他の任意のセンサからの履歴情報に依存し得る。
【００５５】
別の例では、制御ユニットにおける無線周波数信号分析及び／または伝達機能に関連する計算の効率を向上させるために履歴的なＲＦ情報の知識が使用されることができ、例えば、計算ウィンドウを狭くすることによって現在の測定状態に関連した領域に最も近く焦点を合わせ、これによって計算時間が短縮される。
【００５６】
さらに別の例では、監視されている特徴（例えば、煤煙、アンモニア、または灰分）変化を伴わないエンジンシステムの大きな摂動に関連している可能性があるＲＦ検知システム測定における突然または急速な変化は、不正確としてフィルタリングされている可能性がある。一例では過渡状態などの特定の条件下では、測定信号の大きな変化が起こり得ないことを確認するために短期間の履歴が使用されることができる。ＲＦ検知システム測定における変化は、構成要素の故障、またはセンサ校正において正確に捕捉されていない状態に起因し得る。一例は、ユニット全体にわたる大きな温度勾配を生じることになる極端な条件に近い状態での車両の動作による非常に速いまたは大きな温度変化（増加または減少）であり得る。これらの条件を正確に捉えることができない校正機能は、誤った測定をもたらし、それは除外されるか、または使用されないことがある。その代わりに、システムの実際の状態を確認するために、測定が異なる条件で繰り返されることができる。
【００５７】
さらに別の例では、ＲＦ検知システム測定は、移動平均、または履歴的な信号もしくは時間平均信号などの所定の時間間隔にわたって平均化され得る。
【００５８】
現在のＲＦ検知システム測定と過去のまたは履歴的なＲＦ検知システム測定との比較はまた、エンジンシステムの状態を診断するため、または動作不良や故障を示すエンジンシステム状態の変化（許容可能な範囲外の測定、過去の平均、一例においては履歴データに基づく補外傾向など）を検知するために使用されることができる。
【００５９】
さらに別の例では、特定のエンジンシステムパラメータが変化する時間スケールがＲＦ検知システム測定の時間スケールと比較されることができ、ＲＦ測定に対する複数のエンジンシステムパラメータの影響を分離または補償することができる。ＳＣＲコーティング微粒子フィルタを用いた特定の一例では、蓄積されたアンモニアレベルは蓄積された煤煙または灰分レベルよりも急速に変化し得る。ＲＦ検知システム測定の時間スケールの差を使用して、短時間スケール、または長時間スケールにわたるものであろうと、一例においては、蓄積されたアンモニアと煤煙または灰分の相対量を判定することができる。さらに別の例では、蓄積された煤煙または灰分の量に対する、ＴＷＣコーティング微粒子フィルタ上の蓄積酸素量を決定するために同じ手法が適用され得る。異なる時間スケールにわたる履歴的なＲＦ測定を使用することにより、異なる時点でＲＦ信号に影響を及ぼすこともできる複数のエンジンシステムパラメータが監視または検出されることを可能にし得る。
【００６０】
エンジンシステムの侵入テスト
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するための別の手段及び方法は、エンジンシステムの侵入テストを含み、テストは、（ｉ）高、（ｉｉ）低、（ｉｉｉ）インテリジェントシグネチャを有するシーケンス（例：ディザリング、パルス、正弦波、方形波）である摂動をエンジンシステムに適用し、他のシステムセンサまたはモデルからの入力を有するか、または有さないＲＦを使用したシステム応答の測定を介したものである。
【００６１】
侵入テストの頻度は、固定でも可変でもよく、所定の間隔であっても、または必要に応じて行うこともできる。この侵入テストに対する応答は、期待値と測定値との間の差として誤差信号を計算するために使用されることができる。通常、侵入テストは、ＲＦセンサによって、監視されているシステムの動作条件を操作する権限を有する他の制御ユニットに対して要求される。場合によっては、ＲＦセンサ機能は、エンジン動作などの他の機能、または他の後処理システムと統合され得る。
【００６２】
侵入テストの例には、エンジンから排出される排出物の１つ以上の特性または特徴を変更または調整するようにエンジン動作を命令することが含まれる。そのような性質または特性の例としては、温度、流速、噴射の持続時間とタイミング／複数のタイミング、またはガス状排出物（ＮＯｘ、ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＨ３、ＳＯ２など）の濃度に影響を及ぼす組成が挙げられ、並びに、別の例では、煤煙排出などの排気中の粒子含有量が挙げられる。排気特性の所望の変動は、燃料供給、吸気流れまたは圧力（ブースト）、ＥＧＲ率、吸気温度、噴射タイミング／複数の噴射タイミング、及び他のパラメータを含む、エンジンへの任意数の投入量を修正することによって達成され得る。投入量に対する修正を得るための手段には、燃料供給圧力、噴射持続時間、噴射タイミング、吸気スロットル、ＥＧＲアクチュエータの制御、ターボチャージャのウェイストゲートまたは可変ノズルまたはベーン形状の操作、エンジン速度への変化、及び他のアクチュエータの変更が挙げられる。
【００６３】
さらに別の例では、システムを摂動させるために、炭化水素投与装置または尿素噴射装置などの排気システム投与構成要素に対して投与を増加、減少、または停止するように命令することができる。触媒操作もまた、下流の構成要素に影響を与えるために修正され得る。一例においては、下流のアンモニアスリップ触媒上のアンモニア蓄積を検出するために、尿素がＳＣＲ触媒上に過剰投与され得る。
【００６４】
侵入テスト及び関連するエンジンシステムの摂動は、連続的であっても離散的であってもよい。エンジン１０２もしくは排出物制御構成要素１０８または１１０または導管１０６を含むエンジンシステムの侵入テストの実施前、実施後、または実施中に１つ以上のＲＦセンサを介して監視された状態に対する変化は、既知または予測される応答と比較され得る。一例においては、予測される応答は、履歴データに基づいてもよく、時間経過とともに、またはエンジンシステムの老朽化とともに変化してもよい。
【００６５】
別の例では、予測される応答は、測定された応答を、周知の、または、より早期に判定された反応（エンジンシステムが新しい場合、またはディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）の場合は完全再生直後など）との比較によって、または固定閾値またはパターン値との比較によって固定され得る。触媒を使用するとき、例えば、アンモニアがＤＥＦ噴射の停止後に触媒から完全に減損したとき、ベースラインを既知の条件にリセットする。予想される応答からの測定された応答の偏差は、追加の侵入テストを誘発するため、応答を検証し確認するため、または変動の原因をより正確に特定するために使用され得る。応答を確認するため、同じ侵入テストが繰り返し実行されてもよく、または別の侵入テストが実行されてもよい。複数の侵入テストが同時に実施されてもよい。
【００６６】
別の例では、予測された応答と測定された応答とが一致していることは、システムが正しく機能していることを示すことができる。侵入テストに対する異常な応答の検出は、警報または故障状況引き出すか、または保護動作を開始することなどによって、エンジンまたは排出物システムの動作を修正するために使用され得る。
【００６７】
侵入テストは、エンジンシステムの動作を特性評価するために、もしくはエンジンまたは後処理システムの故障状況を検出または診断するために使用され得る。一例においては、ＲＦセンサは、エンジン排出物を監視してエンジン動作を評価または診断するために使用され得る。別の例では、ＲＦセンサは、排出物制御構成要素を監視するために使用されることができ、触媒、フィルタ、投与装置、導管、及びエンジンシステム内に存在する追加のセンサなどの排出物制御システムの動作を評価または診断する。さらに別の例では、侵入テストは、ＲＦセンサに対する、または別の非ＲＦセンサもしくは仮想センサ（モデル）に対する合理性または妥当性チェックを提供する。
【００６８】
エンジンシステムの非侵入テスト
発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらなる手段及び方法は、通常の動作、すなわち能動的な刺激を必要としない動作の過程で生じ得るエンジンシステムの摂動の監視を含み、誤差信号を期待値と測定値の差として計算する。
【００６９】
手段及び方法は、エンジンシステムの性能を評価または特性評価するために使用され得る通常の動作の過程中に発生するエンジンシステムの摂動または動作条件を認識することを含む。例としては、特定の温度で、または一例においては、特定の温度ウィンドウ内でＲＦセンサ測定を実行することが挙げられる。別の例では、他のいくつかの種類の基準またはパラメータが、測定を実施するのに好ましい状態を決定するために使用され得る。本方法はまた、エンジンシステムの既知の動作力学に基づいてＲＦセンサ測定値と期待値とを比較することを含み得る。この例では、誤差信号は任意の動作条件に使用され得る。
【００７０】
速度、燃料補給、または他の過渡的状態などのエンジン変動が、測定を実行するために使用され得る。別の例では、測定は、過渡的状態またはエンジンシステムへの摂動にわたって実行される必要はなく、むしろ定常運転状態にわたり実行される必要がある。さらに別の例では、エンジン停止またはエンジン始動に続く時点で測定が行われる。
【００７１】
通常のエンジンシステム動作の一部の間に行われた測定は、予想される結果と比較され得る。比較または参照の条件は、一例では、固定値または閾値限度の形をとってよく、もしくは、使用されている格納された情報、または制御システムにより使用されている通信データバス上でブロードキャストされている共通の通信メッセージ、または他のセンサ入力から利用可能な補足情報であって、直接または間接的にＲＦセンサに利用可能にされている情報を有するか、または有していないアルゴリズムまたはモデルの形であってもよい。
【００７２】
一例では、エンジンシステムの状態または排出速度は、速度及び負荷条件などの特定の動作点で、認識され、マッピングされ、またはシミュレート（モデル化または予測）され得る。ＲＦ測定値を既知のまたは予測されたエンジンシステム状態または排出率と比較することは、エンジンがこれらの特定の動作点を横断する通常動作中にいつでも実行され得る。動作点は、エンジン速度または負荷に基づいて定義される必要はなく、特定の基準条件を定義するのに関連する任意のパラメータのセットに基づいて定義される。
【００７３】
特定の温度状態での測定
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらに別の手段及び方法は、エンジンの停止時、電源投入時、電源切断時の冷却中、または開ループまたは閉ループのエンジン制御条件などの特定の温度条件に対応する特定の時点で、ＲＦ検知システムシグネチャまたは共振曲線をベースラインまたは基準曲線、データテーブル、または特異値に対して比較することを含む。特定の温度条件で（ベースラインまたは基準条件に対する）ＲＦ検知システム信号の変動を監視することは、一例では、測定における温度に起因する変動を排除するため、または別の例では、測定精度を向上させるためにエンジンシステム内の材料の誘電特性の温度依存性を活用するために有用である。
【００７４】
別の例では、電源が切られた後にエンジンシステムが冷却している間など、ある温度範囲にわたるエンジンシステムの状態において測定された変化は、エンジンシステムの健全性の診断のために追加情報（ＲＦ検知システム信号の変化速度）を提供する。別の例では、ＲＦ検知システム測定は、エンジンシステムの電源投入直後の、ウォームアップ時に実行されることができる。
【００７５】
周期的ウェイクアップまたはスタートアップ及びシャットダウンイベント
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらに別の手段及び方法は、エンジンシステム状態または状態変化を特性評価するために測定を行うためのエンジンオフ後のＲＦ検知システムの周期的なウェイクアップまたはアクティベーションを含む。
【００７６】
例としては、とりわけ、煤煙／灰分の充填または分布、もしくはＮＨ３、ＨＣ、水、またはＯ２脱着での変動の測定が挙げられる。別の例では、エンジンシステムまたは後処理システム上での水分吸着を監視するために露点を判定するための測定が用いられ得る。さらに別の例では、エンジンシステム構成要素上の吸着水分量の知識を使用して、（構成要素の動作を遅らせる）ウォームアップ時の構成要素を保護し、もしくは、命令を出し、またはエンジンシステムへのエネルギー入力を制御して水分含有量を減らすようにし、またさらに別の例では、ウォームアップ（消灯）プロセスを高速化し得る。
【００７７】
測定が行われる条件がエンジンシステムに何らかの変化をもたらすことが予想されない場合、ある確立された閾値限度外の電源遮断状態中のＲＦ検知システム測定値の変化は、障害または故障状態を示すことができる。一例では、周期的なウェイクアップ中に監視された変化を使用して、エンジンまたは後処理システムに対する改変、または別の例では、不適切な構成要素の設置を検出することができる。さらに別の例では、エンジンシステム後処理排出物制御構成要素の全体的な誘電特性の漸進的変化を監視するために、エンジンをオフにした状態での周期的測定が使用されることができ、これらの変化としては、触媒の場合での触媒活性の損失、または一例では、微粒子フィルタ（ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）またはガソリン微粒子フィルタ（ＧＰＦ））の場合でのフィルタ面積の損失、または別の例では、水または他の種の吸着が挙げられる。ＲＦ検知システム測定は、同条件の履歴データと、または経時的に一定であっても一定でなくてもよいアルゴリズム（モデル）と、または特定の閾値限度または範囲と比較されることができる。
【００７８】
電源オフ状態と同様に、エンジンシステムのシャットダウンまたはキーオフイベント中、もしくはスタートアップまたはキーオンイベント中のＲＦ検知システム測定も有用な情報を提供する。特に、これらの条件は、他のパラメータが変化している間に、特定のパラメータを分離または一定に維持するための独自の機会を提供することができる。特定の例では、シャットダウンイベントの間、フィルタまたは触媒の装填状態は変化しないことがあるが（例えば、微粒子フィルタ内の煤煙または灰分、または触媒上の吸着ガス種）、しかし、エンジンまたは後処理システムの温度はエンジンが冷却すると変化することがある。これらの条件は、エンジンまたは後処理システムの状態を診断するため、もしくは、システムの故障または障害を示すことができるＲＦ信号内の異常を検出するために好ましいことがある。別の例では、後処理システムの温度は、シャットダウン中のＲＦ信号の変動に基づいて決定されてもよい。
【００７９】
スタートアップイベント中のＲＦ検知システム測定も、追加の有用な情報を提供する。一例では、エンジン後処理システムの微粒子フィルタ（ＤＰＦ、ＧＰＦ）または触媒（ＳＣＲ、ＴＷＣ、ＨＣトラップなど）上の含水量または蓄積または凝縮された水は、フィルタまたは触媒が周囲温度（または周囲温度近く）からエンジンシステムの動作温度まで温まるにつれてＲＦ信号の変化を監視することによって判定されることができる。特定の一例では、エンジンシステムの動作温度は１００℃より高くてもよいが、別の例では任意の適切な動作温度でもよい。周囲温度と動作温度との間のＲＦ検知システム信号の変化は、エンジンシステムからの水の蒸発に関連し得る。測定は、ある用途においてエンジンシステム内の他のセンサまたは構成要素のための結露防止（熱衝撃防止など）などの制御用途、または凝縮水または吸着水がいつフィルタから完全に除去されたかを判断するために使用され得る。
【００８０】
さらに別の例では、シャットダウン時とスタートアップ時のエンジンシステム状態（一例では、微粒子フィルタまたは触媒）の測定の間で比較が実施され得る。一実施形態では、エンジンシステムのシャットダウン前に、１つ以上のＲＦ検知システム測定が実施され得る。次のスタートアップイベント中に、同じＲＦ測定値が得られ得る。対応するスタートアップ条件及びシャットダウン条件に対するＲＦ検知システム測定の比較は、エンジンシステムが停止している間のエンジンシステムの状態変化に関する情報を提供する。このようにして、一例では、エンジンシステムの改変または動作不良または故障が検出され得る。別の例では、シャットダウン時の測定とスタートアップ時の測定との間の差は、一例では水、別の例ではアンモニアまたは炭化水素などのフィルタまたは触媒への物質または種の追加または損失によるものであり得る。
【００８１】
周期的なウェイクアップ、シャットダウン、またはスタートアップ条件で行われるＲＦ検知システム測定は、特定の温度で行われても、または行われていなくてもよい。一実施形態では、同じ温度での、または異なる温度での周期的なウェイクアップ状態、シャットダウン状態、またはスタートアップ状態での測定を選択して比較するために温度測定が使用され得る。
【００８２】
バルク誘電体の変化の監視
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらに別の手段及び方法は、エンジンシステム排出物制御構成要素１０８、１１８、１１０、または１０６のバルク誘電体における変化を監視することを含む。
【００８３】
変化は突然の場合もあり、または短期間のうちに発生する場合もあり、または長期間にわたって徐々に発生する場合もあり得る。変化は、参照条件と比較されてもよく、履歴的な測定（傾向または偏差を確認するため）と比較してもよく、または別の例では、アルゴリズムまたはモデルと比較されてもよい。用途には、触媒の性能劣化（熱老化、焼固、表面積の損失、または汚染による）の監視、並びに、触媒の被毒の変化速度またはそのバルク誘電体の変化に基づく触媒性能の劣化の監視が含まれる。同様に、亀裂を有する領域または溶融した領域などの微粒子フィルタの物理的欠陥または欠損もまたこのようにして判断され得る。測定は、所定の条件で、または通常のエンジン運転過程にわたって行われることができる。エンジンシステムの障害または故障を示す異常特性が検出された場合、制御ユニットは、実際の損傷が発生する前にユニットを損傷することになる状態についてオペレータに警告することができる（事前警告を提供する）。
【００８４】
温度センサの診断または温度モデルの改善
場合によっては、エンジン後処理排出物制御構成要素（触媒またはフィルタ）またはその上に堆積した物質（固体、液体、気体）の誘電特性が、温度の影響を受けることがある（すなわち、誘電特性は温度依存性を示すことがある）。
【００８５】
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのこの追加的手段及び方法によれば、様々な触媒、フィルタ、または他の観察可能な媒体の温度プロファイルは、予測可能な温度プロファイルの変化を有することができ、ＲＦセンサシステムの測定が比較されてＲＦセンサに近接する温度センサの測定が正しく機能しているかどうかを判定することができる。別の例では、ＲＦ測定は、エンジン制御ユニットからの何らかの通信を用いて、画定されたウィンドウまたは条件セットにわたって実行されることができ、煤煙、灰分、アンモニア、または他の適切な種などの関心のあるパラメータの変化に対する温度変化を監視して条件が許容可能であることを確認する。
【００８６】
ＲＦベースの温度検知
排出物制御構成要素の誘電特性、またはその上に集められた排出物が温度とともに既知の方法で変化する場合、本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらに追加的手段及び方法は、触媒、フィルタ、導管、または他の構成要素であるかどうかにかかわらず、排出物制御装置のバルク温度を決定するＲＦ検知システム／ＲＦセンサ測定を使用することを含む。
【００８７】
一例では、ＲＦセンサは、フィルタ、触媒、または観察可能媒体内のピーク温度を測定するために利用されることができ、それは制御されたサーマルイベントが、媒体が貯蔵すると予想される化学化合物の量を管理するために利用される状況（例としては、フィルタの煤煙再生または触媒の脱硫酸プロセスが含まれる）においてフィルタ、触媒、または観察可能媒体への損傷を防ぐのに有用である。場合によっては、エンジンシステムの温度が、触媒またはフィルタ上に収集または保持されている物質の量と共に変化している場合、補助センサ、エンジンコントローラ、または予測モデルまたはルックアップテーブルからの追加情報が、正確な温度測定を得るためのエンジンシステムの負荷または吸着状態の変化に対するＲＦセンサの応答を補正するために必要となることがある。換言すれば、２つの変数が変化していて、これららの両方がＲＦ検知システム測定に影響を与える場合、これら変数の各々は別々に考慮されなければならない。
【００８８】
別の例では、ＲＦ検知システム測定は、排出物制御装置の負荷状態が一定を維持しているが温度が変化している状況にわたって行われ得る。
【００８９】
外部ソースからの通信
本発明によるエンジンシステムの動作状態及び／または性能を特性評価するためのさらに別の手段及び方法では、ＲＦ検知システム測定の精度改善のために外部ソースからの通信が使用されることができる。
【００９０】
例えば、排気システムに投与される尿素またはＨＣ（炭化水素）の量に関するエンジンコントローラからの情報、及び他のエンジンシステムセンサ、モデル、アルゴリズムまたはルックアップテーブルからの入力が、ＲＦ検知システムのＲＦベースの測定またはＲＦベースの診断の精度をさらに改善するために使用され得る。これは、複数の変数が特にＲＦ測定のいずれか１つの変数に影響を与え得る複雑なエンジンシステムの場合には特に重要となり得る。
【００９１】
特定の一例では、尿素投与速度または推定アンモニア投与速度の知識が、ＳＣＲでコーティングされた微粒子フィルタ上の煤煙及び灰分の量のＲＦ測定値を補正するために使用され得る。別の例では、排気ラムダまたは酸素センサからの測定値が、ＴＷＣでコーティングされた微粒子フィルタ上の煤煙及び灰分の量のＲＦ測定値を補正するために使用され得る。
【００９２】
別の例では、エンジン、後処理システム、プロセス、または機械装置内で通常は発見され得ない物質がエンジンまたは後処理システムの性能を評価するために導入され得る。一例では、添加剤（固体、液体、または気体）が既知の誘電応答を示すエンジンまたは後処理システムに導入され得る。この物質導入に対するＲＦ応答が、触媒の健全性または性能（化学的試験）またはフィルタの完全性（機械的試験）を確認するために使用され得る。別の例では、ユニットが故障した場合、外部物質が下流で収集され／監視されてもよい。
【００９３】
別の例では、エンジン、またはエンジンシステム排出物制御システムのいずれかの部分（触媒、フィルタ、導管、またはセンサ）の故障または動作不良などのエンジンシステム故障状態の検出が、警報を誘起し、オペレータへ警告し、故障状態を誘発し、または処置を開始するために使用され得る。例としては、表示灯の点灯、またはエンジン動作の修正が挙げられる。
【００９４】
本発明の新規性を有する特徴の趣旨及び範囲から逸脱することなく、上述の実施形態及び方法の多くの変形及び修正が実施され得る。本明細書に記載の無線周波数システム及び方法に対して制限は意図されておらず、また制限を推定されるべきでないことを理解されたい。当選ながら、添付の特許請求の範囲によって、特許請求の範囲内に含まれるようなそのような修正のすべてを網羅することを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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